QUALITY OF SERVICE (QoS) TEKNOLOGI STREAMING UNTUK APLIKASI SURVEILLANCE

Transkripsi

1 QUALITY OF SERVICE (QoS) TEKNOLOGI STREAMING UNTUK APLIKASI SURVEILLANCE Abdusy Syarif, Afrius Setiawan, Achmad Kodar Teknik Informatika, Universitas Mercu Buana Jakarta abdusyarif@mercubuana.ac.id, afrius2008@yahoo.com, akodar@yahoo.com Abstraksi Salah satu aplikasi dari teknologi streaming adalah sistem monitoring atau surveillance system. Dan terdapat beberapa faktor yang dapat mempengaruhi kualitas teknologi streaming, mulai dari perangkat keras sampai kepada perangkat lunak. Apalagi data yang digunakan adalah data multimedia seperti suara (audio) dan gambar bergerak (video). Belum lagi aspek komunikasi dan komputasi yang menyaratkan adanya kualitas atau jaminan layanan data multimedia. Protokol adalah salah satu protokol yang bertanggung jawab dalam melakukan proses pengiriman dan RTCP yang melakukan kontrol terhadap statistik pengiriman tersebut. Dalam penelitian ini akan dijajaki beberapa parameter dengan melakukan pengukuran kinerja atau Quality of Service (QoS) dari protokol, RTCP, failed transmission, local collision, dan remote collision. Hasil penelitian ini menunukkan bahwa kualitas yang diberikan oleh protokol dan RTCP baik pengujian dengan metode unicast maupun dengan multicast menunjukan rata-rata prosentase keberhasilan diatas 95%. Keywords: Streaming, Real-time Transport Protokol, Real Time Control Protokol 1. PENDAHULUAN Kampus Universitas Mercu Buana sering terjadi beberapa permasalahan pada ruangan perkuliahan dan ruangan laboratorium, diantaranya penggunaan lokal/ruangan perkuliahan yang tidak optimal, fandalisme pada dinding ruangan kuliah, dan pada ruangan laboratorium sering terjadi kehilangan beberapa perangkat komputer. Semua itu seharusnya bisa dihindari dengan menggunakan alat monitoring setiap ruangan. Belum adanya teknologi streaming yang diterapkan pada kampus Universitas Mercu Buana mendorong kami untuk menerapkan dan melakukan penelitian terhadap kualitas layanan teknologi streaming, yang bertujuan untuk membuktikan kelayakan teknologi streaming pada kampus Universitas Mercu Buana sebelum diterapkan. Adapun tujuan peneletian ini sebagai berikut 1. Untuk menjajagi beberapa Parameter QoS pada teknologi streaming, 2. Menerapkan dan membuktikan kelayakan teknologi streaming pada lingkungan Kampus Universitas Mercu Buana. Ruang lingkup penelitian ini hanya mengukur kualitas layanan (quality of service) dari penerapan teknologi streaming menggunakan beberapa parameter yaitu : dan RTCP, failed transmission, local collision, remote collision. 2. LITERATUR Pada bagian ini kami akan memberikan seputar kualitas layanan teknologi streaming. Streaming adalah teknologi transmisi pengiriman data, video atau audio secara real time / pre-recorded dari sender pada receiver. Ide dari streaming adalah membagi data, encoding, mengirimkan melalui jaringan dan saat bagian data tiba pada client maka dilakukan decoding serta membaca data. Ciri ciri aplikasi Streaming : distribusi audio, video dan multimedia pada jaringan secara real time atau on demand, transfer media data digital oleh server dan diterima oleh client sebagai real time stream simultan, client tidak perlu menunggu keseluruhan data di download karena server mengirimkan data yang diperlukan setiap selang waktu tertentu. Sehingga memungkinkan client menjalankan file content seketika dengan periode buffer pendek [10] 3. PROTOKOL DATA STREAMING DAN JAVA MEDIA FRAMEWORK Arsitektur streaming (lihat gambar 1) adalah aliran paket data yang berisi konten media tertentu yang dibangkitkan oleh streaming media server. Salah satu keuntungannya adalah tidak ada data yang disimpan permanen pada client setelah data yang diterima dimainkan. Sehingga, user tidak dapat menyimpan atau meneruskan file yang telah ia terima kepada user lain [3]. Video/Audio raw data Video Files Audio Files Transport Protocols QoS Control LAN/Internet Transport Protocols Client QoS Control synchronization Video Decoder Audio Decoder Gambar 1. Arsitektur dan komponen streaming H-1

2 Hingga saat ini setidaknya terdapat tiga jenis format streaming yang banyak digunakan pada situssitus Internet. Format tersebut adalah keluaran Real Media (.rm/.ra/.ram), Windows Media (.asf/.wmf /.asx) dan Quick Time (.mov) masing-masing format tersebut memiliki kekurangan dan kelebihan sendirisendiri 3.1. (Real-time Transport Protocol) Adalah protokol yang dibuat untuk megkompensasi jitter dan desequencing yang terjadi pada jaringan IP. dapat digunakan untuk beberapa macam data stream yang realtime seperti data suara dan data video dalam layanan jaringan multicast atau unicast [2]. Seperti terlihat pada gambar 2 dan 3, arsitektur berisi informasi tipe data yang di kirim, timestamps yang digunakan untuk pengaturan waktu suara percakapan terdengar seperti sebagaimana diucapkan, dan sequencenumber yang digunakan untuk pengurutan paket data dan mendeteksi adanya paket yang hilang. Gambar 2. Arsitektur [6] tidak memiliki standar port TCP atau UDP ketika ingin berkomunikasi. Meskipun tidak terdapat standar yang diberikan. umumnya dikonfigurasi menggunakan port antara dapat membawa banyak data dengan karakteristik yang real time, diantaranya audio dan video interaktif. data yang dikirimkan, pengecekan timestamp pada header dan memastikan bahwa datanya tepat dengan timestamp-nya. Elemen yang kedua adalah receiver report yang dikirimkan oleh penerima panggilan. r report berisi informasi mengenai jumlah paket yang hilang selama sesi percakapan, menampilkan timestamp terakhir dan delay sejak pengiriman sender report yang terakhir. Fungsi paling utama RTCP yaitu menyediakan feedback terhadap kualitas layanan (quality of services) yang disediakan oleh yang merupakan peran dari sebagai protokol transport. RTCP mengumpulkan statistik pada media komunikasi dan informasi seperti bytes send, packets sent, lost packets, jitter, feedback dan round trip delay /RTCP Pada Java Media Framework Java Media Framework (JMF) merupakan salah satu interface aplikasi multimedia yang dapat bekerja baik pada sistem operasi Microsoft Windows maupun Linux sehingga dalam penerapannya tidak memerlukan penyesuaian yang begitu banyak untuk dapat dioperasikan pada sistem operasi tersebut. Salah satu bentuk multimedia yang dapat dioperasikan dengan JMF adalah webcam. Beberapa fungsi JMF, yaitu : a. Dapat digunakan untuk berbagai file multimedia pada Java Applet atau aplikasi. Format yang mendukung antara lain.au,.avi,.midi,.mpeg,.qt dan.wav. b. Play media streaming dari internet c. Capture audio dan video dengan mikropon dan kamera video kemudian menyimpan data tersebut kedalam format yang mendukungnya. d. Mengirimkan audio dan video secara realtime ke Internet atau Intranet. e. Dapat digunakan untuk pemrograman penyiaran radio atau televisi secara langsung. Mekanisme dapat dilihat pada gambar 4 berikut. Gambar 3. Paket Header [6] 3.2. RTCP (Real Time Control Protocol) Merupakan suatu protocol yang biasanya digunakan bersama-sama dengan. RTCP digunakan untuk mengirimkan paket control setiap terminal yang berpartisipasi pada percakapan yang digunakan sebagai informasi untuk kualitas transmisi pada jaringan [2]. Terdapat dua komponen penting pada paket RTCP, yang pertama adalah sender report yang berisikan informasi banyaknya Gambar 4. Reception [6] Pada Reception ini, digunakan untuk mengirimkan hasil capture atau menyimpan media stream dalam network. Hasil paket stream dapat dimainakan secara lokal atau disimpan dalam file, ataupun keduanya (dimainkan secara lokal dan disimpan dalam file). Mekanisme Transmision dapat dilihat pada gambar 5. H-2

3 Gambar 5. Transmision [6] Kita dapat melakukan pengiriman paket stream dengan menggunakan session yang terpisah dari macam-macam tipe media (capture device). Keterangan : Capture device : Dapat berupa mikropon, video capture (webcam), atau sumber lainnya yang dapat meneruskan atau menyediakan time-based data media. Processor : Tipe khusus dari Player JMF yang dapat menyediakan control bagaimana data media diproses sebelum dimainkan. Data Source : Objek yang akan diimplementasikan pada interface Datasource untuk di enkapsulasi pada media lokasi dan protokol serta sofware yang digunakan untuk mengirimkan media. Gambar 6. Skenario Unicast Penjelasan : Pada ruangan Lab C.121 akan dipasang sebuah webcam pada satu komputer di ruangan tersebut. Komputer tersebut akan bertindak sebagai / Transmission yang nantinya akan melakukan transmisi kepada client, sedangkan yang bertindak sebagai Client / Reception adalah komputer yang berada pada ruangan dosen. Perangkat lunak yang akan digunakan yaitu JMF (Java media framework) yang diinstal pada komputer di ruangan Lab C-121 serta pada ruangan dosen. JMF ini digunakan untuk melakukan Open Session dari client yang akan diarahkan pada server serta server yang membuat session tersebut. (2) Multicast Bersifat One-to-many, hanya pada client tertentu. Data Sink : Objek yang diimplementasikan pada interface Datasink untuk membaca isi media dari Datasource dan mengembalikan media ke tujuan. Session Manager : Pada JMF, Session Manager digunakan untuk mengkoordinasi sesion. Sesion manager menjaga partisipasi sesion dan stream yang telah ditransmisikan. 4. IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN Pada tahap pengujian, kami menggunakan 2 skenario ; (1). Unicast Seperti terlihat pada gambar 6, hanya terdapat 1 buah komputer yang bertindak sebagai server dan 1 client atau kegiatan monitoring Lab C- 121 akan dilakukan oleh komputer yang berada pada ruang dosen. Gambar 7. Skenario Multicast Penjelasan : Hampir sama seperti skenario 1, hanya saja pada skenario 2 ini terdapat 1 komputer lagi yang akan melakukan monitoring, dimana akan melakukan pengujian dengan menggunakan network yang berbeda, serta sistem operasi yang berbeda pula, yaitu client 1 (Windows XP), dan client 2 (Linux Mandrake 10.2) Implementasi Skenario 1 Setelah melakukan Instalasi Software JMF (Java media framework) pengujian siap dilakukan, pada PC1 (Sistem Operasi windows XP) akan melakukan Trasnmisiion pada JMF, kemudian pada PC2 (Sistem Operasi windows XP) akan H-3

4 melakukan Open session dengan mengarah ke alamat sesion yang dibuka dan alamat portnya. SR packet receive Gambar 8. Transmission Gambar 8 merupakan menu control device pada server yang akan melakukan Transmission kepada Client. Gambar 9 merupakan menu untuk open session, dimana address merupakan alamat dari server yang melakukan Transmission, dan PORT 7000 port yang digunakan untuk melakukan komunikasi, dan TTL (time to live) diatur pada 1 detik (second). Client Gambar 9. Open session 4.2. Implementasi Skenario 2 Pada pengujian skenario 2 (multicast) persipan yang dilakukan sama seperti pada skenario 1 hanya saja pada pengujian skenario 2 melakukan montoring dari client dengan network yang berbeda. Dimana terdapat dua PC yang melakukan monitoring, PC yang pertama menggunakan sistem operasi windows XP profesional dan PC yang kedua menggunakan Sistem operasi Linux Mandrake Hasil Pengujian Skenario 1 Hasil Pengujian Skenario 1, melakukan pengukuran selama 10 menit dan 20 menit. Tabel 1. Hasil Pengujian Skenario 1 Capture Parameter 10 menit Capture 20 menit Transmission RTCP Transmission Tabel 2. Prosentasi Keberhasilan Skenario 1 Waktu Capture Keberhasilan Kegagalan 10 95,78 % 4,22 % menit client () 20 98,45 % 1,55% menit 10 menit client (RCTP) 20 menit 92, 75 % 7,25 % 99,61 0,39 % Pada tabel 1 diatas adalah hasil statistik pengiriman dari selama 10 menit, Total paket yang dikirim paket, total Bytes yang dikirim bytes, total paket RTCP yang dikirim 138, Local collision 0, remote collision 0, dan failed transmission 0. Sedangkan selama 20 menit diatas adalah hasil statistik pengiriman dari selama 20 menit, Total paket yang dikirim paket, total Bytes yang dikirim bytes, Total paket RTCP yang dikirim 254, Local collision 0, remote collision 0, dan failed transmission 0. Dan merupakan hasil statistik penerimaan pada Client selama 10 menit, total paket yang diterima 9.749, total paket bytes bytes, Bad packet 0,, Local collision 0, remote collision 0, dan failed transmission 0, Paket RTCP yang diterima 247 paket, SR paket yang diterima 128 paket. PC 1 PC 2 PC 3 Tabel 3. Hasil Pengujian Skenario 2 Parameter Transmission RTCP Transmission 5 menit 10 menit 15 menit SR RTCP SR RTCP Tabel 4. Prosentase Hasil Pengujian Skenario 2 H-4

5 Client 1 () Client 2 () Client 1 (RTCP) Waktu Capture Keberhasil an Kegag alan 5 menit 95,96 4,04 10 menit 95,34 4,66 15 menit 97,06 2,94 5 menit 95,91 4,09 10 menit 97,69 2,31 15 menit 98,55 1,45 5 menit 96,92 3,08 10 menit 99,19 0,81 15 menit 99,45 0,55 5 menit bytes, Total Paket RTCP yang diterima 326 paket, dan SR (sending report) yang diterima 63 paket serta terjadi 1 local collision. Total paket yang diterima oleh client 1 selama 10 menit, total Paket yang diterima paket, total bytes bytes, local collision 1, paket RTCP yang diterima 626, SR paket 122 paket. Total paket yang diterima oleh client 1 selama 15 menit, Total Paket yang diterima , Total Bytes bytes, total Paket RTCP yang diterima 939, paket SR 190, dan terjadi 1 local collision. Total paket yang diterima oleh client 2 selama 5 menit, total paket paket, bytes, Total paket RTCP 131 paket, Total SR 65 paket. Total paket yang diterima oleh client 2 selama 10 menit, total paket paket, bytes, Total paket RTCP 245 paket, Total Paket SR 122. Total paket yang diterima oleh client 2 selama 15 menit, total paket paket, bytes, Total paket RTCP 363 paket, Total Paket SR 179 paket. 5. ANALISIS HASIL PENGUJIAN Berdasarkan data yang didapat selama pengujian maka kami menghitung rata-rata dan deviasi minimum dan maksimum dari masingmasing parameter dan membuat grafiknya. Node Trans mit Tabel 5. Rata-rata Pengujian Skenario 1 Total Paket Keberhasilan Kegagalan Deviasi Min Deviasi Max Client 2 10 menit 99,19 0,81 Recei ve ,93 4,07 0,01 0,40 (RTCP) 15 menit 93,72 6,28 RTCP Recei ve 132 Dan juga merupakan hasil statistik penerimaan pada Client selama 20 menit, Total paket yang diterima , Total paket bytes bytes, Bad packets 0, Local collision 0, remote collision 0, dan failed transmission 0, Paket RTCP yang diterima 493 paket, SR paket yang diterima 253 paket. Total paket yang diterima oleh client paket, total bytes yang diterima SR Packet Recei ve ,36 1,64 0,01 1,70 H-5

6 Node Transmit () (Client 1) Tabel 6. Rata-rata Pengujian Skenario 2 Total Paket Keberhasilan Kegagalan Deviasi Min Deviasi Max 98,31 1,69 0,01 0,20 Total Paket Total Pengujian Transmission Recieve Client 1 Recieve Client2 Gambar 12. Grafik Jumlah Paket Data selama 10 menit Pada Skenario 2 (Client 2) RTCP Transmision (server) ,26 1,74 0,003 0, Total paket SR packet (Client 1) ,35 0,65 0,05 0, Total Pengujian RTCP Transmit SR RTCP Client 1 SR RTCP Client 2 Gambar 13. Grafik Jumlah Paket Data selama 20 menit Pada Skenario 2 SR packet (Client 2) ,34 0,66 0,05 0, Tot al Pengujian RTCP Tr ansmi t SR RTCP Gambar 10. Grafik Jumlah Paket Data selama 10 menit Pada Skenario 1 Gambar 11. Grafik Jumlah Paket Data selama 20 menit Pada Skenario 1 Terlihat dari hasil paket yang dikirim dan paket yang diterima terdapat beberapa hasil data yang diperoleh antara transmission maupun receive tidak berbeda jauh gambar yang dimonitoring dari client pun sama hasilnya dengan server, monitoring berjalan dengan baik pada pengujian unicast ini. Failed trasmission, local collision, remote collision tidak ada, berarti hasil pengiriman dapat diterima oleh client dengan baik. Pengujian dengan unicast dapat ditarik kesimpulan bahwa proses streaming berjalan dengan lancar, maksudnya tanpa ada paket-paket data yang gagal dikirim dan perbedaan antara paket data yang dikirimkan tidak jauh berbeda dengan paket data yang diterima oleh Client. Pengujian dengan skenario 2 (multicast) ini sangat mempengaruhi hasil dari streaming. Karena terdapat lebih dari 1 client sekaligus yang mengakses session, tetapi pada pengujian disini tidak terlalu berpengaruh karena hanya terdapat 2 client saja yang mengakses atau melakukan monitoring. Apabila terdapat banyak client yang melakukan monitoring, maka hasil yang diperoleh akan lebih lambat daripada pengujian dengan hanya 2 client. Dilihat dari perangkat lunak java media framework (jmf) dapat mendukung platform yang berbeda, maksudnya pada pengujian skenario 2 dari sisi server sistem operasinya Windows XP sedangkan client yang melakukan monitoring sistem operasi berbasis Linux Mandrake disini H-6

7 membuktikan bahwa Java Media Framework dapat digunakan oleh platform yang berbeda. 6. KESIMPULAN Kesimpulan yang dapat ditarik dari penelitian ini adalah : 1) Dilihat dari perbandingan antara total paket yang dikirim dan total paket yang diterima secara keseluruhan (rasio keberhasilan antara 95,93% dan 99,35% ini dapat membuktikan teknologi streaming dapat diterapkan di lingkungan kampus Universitas Mercu Buana. 2) Parameter QOS yang diukur pada pengujian skenario 1, Failed Transmission, Local collision, remote collision tidak ada. Dengan demikian proses streaming dapat berjalan dengan lancar, sedangkan pada pengujian skenario 2 terjadi 1 local collision pada client 2 (Linux) yang menyebabkan hasil streaming terputus-putus pada client 2, namun tidak berjalan lama, hasilnya menjadi lebih baik kembali (tidak putus-putus). 3) Failed Transmission, Local collision, dan remote collision sangat mempengaruhi hasil streaming, terutama ketika terjadi perubahan gambar yang sangat cepat. [6] (diakses 2 Desember 2007) [7] (diakses 12 Desember 2007) [8] 5/agungbpjun05.pdf (diakses 17 Desember 2007) [9] (diakses 17 Desember 2007) [10] anginithesis.pdf (diakses 25 Januari 2008) Adapun saran yang dapat diberikan adalah: 1) Dalam dunia streaming, disarankan menggunakan komputer dengan spesifikasi tinggi (kecepatan prosesor, VGA card, memory) karena akan mempengaruhi hasil dari streaming tersebut. 2) Untuk penelitian kedepan disarankan untuk menguji streaming audio dari JMF (Java Media Framework), serta efek terhadap RGB, resolusi, bit rate, frame rate, pada konfirugasi video device. 3) Menguji kompatibilitas JMF (java media framework) dengan tools lain yang mendukung proses streaming seperti VLC player. DAFTAR PUSTAKA [1] Drew Heywood. Konsep dan Penerapan Microsoft TCP/IP. Andi Yogyakarta 1996 [2] Stefan A. Goor, Experimental Performance Analysis of -Based Approaches for Lowbitrate Transmission of MPEG-4 Video Content [3] hgs/rtp/ (diakses 3 Desember 2007) [4] (diakses 12 Desember 2007) [5] (diakses 17 Desember 2007) H-7

8 H-8